扩展互作用放大器技术进入成熟阶段

引言近几年来,人们对毫米波雷达系统的兴趣大有所增,因为这类系统可以提供既比微波系统、又比红外系统更为优越的性能。在一定的天线孔径尺寸下,毫米波系统的分辨率比微波系统更好。在恶劣的气候条件下,毫米波系统的作用距离比红外系统要大得多。阻碍毫米波系统扩大应用的一个障碍是缺乏组装紧凑、结构轻巧、并能提供相参工作,频率捷变和短脉冲波长的高功率发射机。若能在毫米波频率上达到象 x 波段通常能达到的发射功率和波形的灵活性就好了。虽然这一目标尚未达到,但在 EIO 管技术方面已作出一些新成就,已使95千兆赫下产生相参,峰值功率     

固态微波毫米波器件技术进展

固态微波毫米波半导体材料与器件、固态微波毫米波电路与模块、毫米波与太赫兹技术以及新型固态微波毫米波器件在近年来有很大的发展,在相控阵雷达、电子战、军民用通信领域有广泛的应用前景。当前这些器件应用较为集中于各类T/R组件。文章按固态微波毫米波半导体材料与器件、固态微波毫米波电路与模块、毫米波与太赫兹技术以及新型固态微波毫米波器件的顺序,概要介绍了固态微波毫米波技术的新进展。     

高功率毫米波雷达发射机

毫米波(≥35千兆赫)雷达发射机的选择受到影响其它雷达发射机选择的相同因素的约束。这些因素主要包括峰值与平均功率,脉冲宽度、脉冲重复频率、稳定度、带宽和可调谐性等。然而,在毫米波段由于射频结构尺寸小,传输线的损耗和击穿以及可用于该波段的器件品种有限,使实现毫米波雷达发射机成为一个专门的研究问题。本文讨论毫米波雷达发射机的选择和实现,主要着重于可用器件的选择、调制器技术以及调制器与射频发生器间的相互关系。     

微波晶体管及其制造技术

近年来,微波晶体管有了很大的发展,在4千兆赫下噪声系数为2.5分贝的双极晶体管和在8千兆赫下噪声系数为3分贝的砷化镓场效应晶体管已达到实用阶段。另外,在大功率晶体管方面,4千兆赫5瓦,3千兆赫10瓦的器件业已获得。这些器件在制造技术上都使用了接近极限的技术,器件的进步不仅取决于设计技术,还与工艺技术的进步关系极大。今后的微波晶体管的进展考虑非采用亚微米加工那样的新的制造技术不可。     

毫米波及亚毫米波的应用

本文提出了毫米波及亚毫米波系统的许多应用,但一般地说,这些系统并未在实际中得到任何重要应用。此报告论述了毫米波及亚毫米波频段所具有的优点及其在使用中的局限性,并探索了它在雷达,通信,辐射计,仪器测量等方面的潜在应用。毫米波及亚毫米波的某些优点有时可认为是它的缺点,这是它在工作时所存在的问题之一。即使毫米波发射机功率或接收机灵敏度与微波频段相同,它也未必能与微波系统的许多主要应用进行兢争。这些较短波长的成功应用多半是由于应用了不同于微波频段的一些特性。毫米波及亚毫米波的特点是应用适当口径的天线所产生的很窄波束,它所具有的很宽带宽,以及大气或其它气体成分与它的相互作用。毫米波及亚毫米波有希望用于环境遥感,抗干扰空间通信与雷达,低角雷达跟踪,高分辩率雷达及成象雷达,甚宽带通信,等离子诊断,频谱学等方面。如果毫米波及亚毫米波系统出现的话,可以看出,其初期工作频率似乎可能低于50千兆赫,而不会比这一频率更高。目前,对这些频段的一些主要系统的使用需要似乎不是很迫切的。研究毫米波在实际中迅速而有价值的应用不是本文的重点,本文的重点将是讨论毫米波及亚毫米波的理论知识和技术。     

大功率、高频段电真空器件在雷达技术领域的应用分析

电真空器件正在向大功率、高频段上发展,该类电真空器件具有高峰值、高平均功率、高工作频率和大带宽的特点。近年来,借助材料科学、微加工方法和技术的进步,电真空器件的频率正在向毫米波、亚毫米波甚至太赫兹频段快速发展。大功率、高频段电真空器件同时具有更高的效率和更宽的带宽,在雷达技术领域有着广阔的应用前景。文中重点介绍了大功率、高频段电真空器件在雷达、电子对抗和微波武器等领域的五个重点发展方向,包括8 mm、3 mm 波段毫米波器件集中式和分布式系统应用、太赫兹频段器件应用、高功率微波系统应用和长脉冲发射技术。最后,展望了未来的需求和发展趋势。     

大功率毫米波雷达发射机

象一般雷达发射机那样,毫米波(35千兆赫以上)雷达发射机的方案选择也受到许多因素的限制,这些因素主要是峰值功率、平均功率、脉冲宽度、重复频率、稳定度、带宽以及可调范围等。另外,在毫米波段,高频结构尺寸小,传输线损耗大,容易击穿,可供选用器件种类不多等,这些因素也将给毫米波雷达发射机的实现带来困难。本文叙述了如何选择和实现毫米波雷达发射机,重点是讨论适用的管子、调制器技术以及调制器和毫米波功率源之间的关系。     

微波光纤技术的应用和发展概况

所谓微波光纤系统是指必须接收微波输入信号并提供微波输出信号的、包括光发射机、光接收机、光纤和其它有关元件的完整装置。随着光纤技术和高速光电子器件的迅速发展，光纤子系统已进入微波应用的领域。最近几年微波光纤技术取得了很大的进展。本文简单介绍国际上微波光纤系统的市场情况，以及微波光纤系统在通信、雷达和电子战等方面的应用。     

日本和欧洲的肖特基二极管水平

据美刊《微波杂志》报导,日本在发展用于微波接收的低噪声混频二极管方面正在取得明显的进展。日本电气公司正提供实用的砷化镓肖特基二极管,在9千兆赫下,噪声系数为5分贝,准毫米波的变频损耗为3.5分贝,毫米波二极管的变频损耗为4.5分贝。年内该公司还计划提供工作在60千兆赫、变频损耗为5.5分贝的砷化镓肖特基二极管,中频是1.7千兆赫。日本东芝公司已发展了梁式引线的砷化镓肖特基二极管,在9千兆赫下变频损耗为4     

微波领域里的新器件——静磁波器件

微波频段的静磁波器件,目前正沿着两个方向迅速地发展着。一个方向是:研制可以直接在微波频段进行模拟信号处理的器件。在不久的将来,在微波频率上进行信号处理的重要作用,完全可以和当前已发展成熟的中频信号处理器件——声表面波器件在系统中的地位相比拟。最著名的器件有:信噪比增强器,其中心频率f。可高于4千兆赫。目前西屋电气公司已有样品报导,其性能指标为:在15分贝毫瓦电平下,有10分贝的增强,其带宽为800兆赫。可编程序4抽头延迟线,西屋电气公司报导的样品技术指标     

毫米波器件与电路技术

阐述了近来毫米波器件及电路的技术动向。异质结FET和HBT在InP系突现出优越的性能,在GaAs系已完全进入系统应用阶段。在此应用观点的影响下,相继开发成功了宽带无线通信系统和车载雷达用的CPWMMIC芯片以及倒装片封装模块。     

采用汽相生长法研制出毫米波耿二极管

日本富士通公司采用氮气为运载气体的汽相生长法研制成功了高效率的耿二极管。该器件在50千兆赫(毫米波)频带下工作,在激励电压为几伏的情况下具有120毫瓦的振荡输出和4％的振荡效率。以前,亚毫米波频带的耿二极管一般能用汽相生长法制造,而毫米波频带的器件则用液相生长法制造为好。世界上毫米波耿二极管的最高水平是由美国的维利安公司发表的,据称振荡输出为150毫瓦,效率为4％。富士通用氮气代替传统的氢气作为运载气体,确立了制造实用器件的技术。由此期望新器件能起到进一步开拓毫米波应用范围的作用。目前商品化的耿二极管以10千兆赫至25千兆赫频带(亚毫米波)的为主流,所使用     

95千兆赫耿效应二极管振荡器

由于对参放泵源和本机振荡器等的高可靠、低噪声源的需求,在过去几年中人们增加了对毫米波振荡器的兴趣。除目前使用的各种毫米波真空管器件外,最近发展了频率高达75千兆赫的基频崩越二极管振荡器和变容管倍频源。但是,在此之前,基频砷化镓耿二极管振荡器的频率局限于75千兆赫以下。本文首次报导93.7千兆赫耿效应基频振荡     

2千兆赫20瓦和4千兆赫5瓦单片晶体管

一、目的本计划旨在研究两种分别具有一定技术水平的固体器件。它们是应用在放大器内的具有单片集成匹配网络的双极微波功率晶体管。器件这样装配:将单个管芯直接附着在金属热沉上,从而免去了现有微波功率晶体管封装都要用的BeO隔离。研究的两种器件是2千兆赫20瓦和4千兆赫5瓦,它们都是以连续波模式工作的。将生产足够数量的器件,以证明其基本设计和封装技术能适应于生产需求。二、技术说明 1.引言本合同初期主要致力于以下两方面的工作:首先设计2千兆赫20瓦器件的有源部     

射频脉冲功率达1千瓦的Ka波段雷达发射机

合理的组合部件,可构成强功率系统。瓦里安公司研制的用于35千兆赫毫米波雷达的1千瓦脉冲功率Ka波段发射机就是一个例子。该发射机包括脉冲调制激励器子系统、速调管放大器和电源,可在200兆赫带宽内产生频率和相位都相干的输出。图1(略)是固态器件和电子注器件的组合系统,使用一只长作用区的速调管(EIK)作为它的输出级(图2)。EIK能为在全天候条件下可达到视距的高性能雷达提供所需的稳定输出功率。EIK以使用稀土磁铁和长寿命阴极为特色,其特点是输出功率平坦,而且就额     

毫米波系统的相位控制元件

未来的毫米波雷达和通迅系统将需要相位控制元件。其中有许多需要使用相控阵天线。本文讨论了两类铁氧体移相器的水平,介绍了可望提高毫米波移相器的性能和降低毫米波移相器的成本的两项研制计划。一项是有关制造铁氧体环的电弧等离子喷射法。本文列出了在35千兆赫、65千兆微和94千兆赫上的实验数据。另一项是获得全波导带宽的非互易相控元件,并介绍了26.5～40千兆赫移相器的设计和测试数据。     

1982年国际军用微波会议论文介绍

如果以1982年军用微波会议上安排的90多篇发言稿来衡量的话,则微波技术在军用装置中的应用和意义已远远超出标准雷达的范围。这次会议把重点放在从12千兆赫一直扩展到可见光的整个工作频段内的系统、元件和理论方面。正如许多文章所述,这种超高工作频段的奥秘可能完全取决于L波段至K_u波段范围内人们广泛熟知的那些特性。特别是,有若干发言稿指出,接近毫米波频段的技术,即使不是完全一致,但也开始与直至红外低段所用的那些技术相溶合。这次会议把重点     

微波器件的新进展

用于低噪声放大器和高效率功率放大器以及振荡器的微波器件的研制工作正继续迅速的发展。本文评述了几种类型的微波器件在器件设计及性能方面的新进展。其中包括低噪声场效应晶体管、功率场效应晶体管、磷化锢电子转移振荡器和砷化镓崩越二极管。小功率放大器件在8千兆赫下的噪声系数小于2分贝,功率器件在8～18千兆赫频段内有大于20%的转换效率。比较了微波器件在15千兆赫下的连续波功率极限。     

大孔径相控阵天线中的光纤馈电网络的系统考虑

近年来,人们在各种毫米波与微波应用中采用光学技术与电子光学装置的兴趣正日益增加。最引人注目的是在通讯、监视和成像中新一代的机载与太空站相控阵天线系统的应用。由于要求波束快速改变形状与扫描,从而导致提出了对新的波束形成方案的研究,而光学技术将成为实现这些要求的一条可能途径。工作在毫米波频率(20千兆赫以上)的新一代天线系统,是由独立分布在空间的固态收发模件构成,每个可控的有源收发单元将采用砷化镓单片微波集成电路制造。为了弥补单片     

固态X波段合成器研究

前言宇宙飞行器雷达测高计发射机需要体积小、重量轻、性能可靠和高效率的微波功率放大器,这是研究用固态器件取代信标磁控管的根据。对4和10千兆赫发射机中用的脉冲功率放大器进行了研究。在4千兆赫频率上,最有效的固态放大器无疑是采用双极型晶体管。在10千兆赫波段中,可用一个2瓦、33分贝增益的砷化镓场效应管激励放大器,推动一个多级的IMPATT(碰撞雪崩渡越时间)二极管功率放大器,对由美国喷